De zon zal bij alles wat hij beschijnt een schaduw veroorzaken. Doorgaans is dat niet zo bijzonder, maar heel af en toe kun je, mits je daar op let, een optisch effect waarnemen. Onderstaand een paar voorbeelden van bekende en minder bekende optische verschijnselen met schaduw in de hoofdrol.
Heiligenschijn
Na een koude(re) nacht heeft zich ’s morgens dauw gevormd op de oppervlakte. Zoek een groot grasveld op en kijk naar je eigen schaduw. Om je schaduw-hoofd is het gras lichter gekleurd. Dit verschijnsel zie je het beste door al wandelend naar je schaduw te kijken.
Heiligenschijn is de lichte halo/vlek die soms zichtbaar is om de schaduw van het hoofd van de waarnemer, meestal als die schaduw op bedauwd gras valt. De halo wordt veroorzaakt door lichtbreking in de waterdruppels. Gras, maar ook andere gewassen, hebben kleine haartjes die de dauwdruppel iets boven het oppervlak vasthouden.
.
Aardschijn
Aardschijn wordt veroorzaakt door een dubbele reflectie van zonlicht. Licht van de zon wordt weerkaatst door de aarde (punt A) op het maanoppervlak (punt B). Een gedeelte van dat licht wordt vervolgens weer gereflecteerd van de maan terug naar de aarde (punt C). Hierdoor zien we een gedeelte van de maan verlicht door de zon en de rest van de maan vaag verlicht door deze dubbele reflectie (die wij aardschijn noemen).
Iedere keer dat licht door een oppervlak (een planeet of maan) wordt gereflecteerd, zal een gedeelte van dat licht door die zelfde oppervlakte worden geabsorbeerd.
Dit houdt in dat aardschijn minder fel is dan maanlicht, omdat aardschijn zonlicht is dat twee keer is gereflecteerd, in tegenstelling tot maanlicht die maar een keer wordt gereflecteerd (vanaf de maan).
Omdat maanlicht van het verlichte gedeelte van de maan veel feller is dan het aardlicht, is dit effect alleen te zien enkele dagen voor en na nieuwe maan.
..
Aardschaduw
Als de zon is ondergegaan, kun je in het oosten (mits onbewolkt) langzaam een donkere schaduwrand omhoog zien kruipen. Het betreft hier de schaduw van de aarde, die, naar gelang de zon achter de horizon zakt, steeds evenredig hoger klimt. Uiteindelijk is de schaduwrand niet meer te onderscheiden van de achtergrond, maar de schaduw is nog steeds daar (denk aan maansverduisteringen en satellieten die in de schaduw van de aarde verduisterd worden).
Aardschaduw is bijna iedere onbewolkte avond (én niet te vergeten; ook iedere ochtend, maar dan in het westen) te zien, maar omdat de meeste mensen niet bekend zijn met dit effect, gaat het doorgaans onopgemerkt voorbij.
Als u .mov bestanden af kunt spelen, bekijk dan eens volgend filmpje van de. aardschaduw waarbij de beelden achterstevoren worden getoond. Hierdoor is het voor u gemakkelijker om de schaduw te volgen en ziet u hem ook als een donkere band boven de horizon verschijnen. Als u eenmaal ziet waar u op moet letten, dan is het ook gemakkelijker om deze ’s ochtend en ’s avonds te herkennen.
.
Maansverduistering
Wanneer de baan van de aarde zich de schaduw van de maan bevind, dan noemen we dat een zonsverduistering. Wanneer echter de maan zich in de schaduw van de aarde beweegt, dan worden we getrakteerd op een maansverduistering. Als het een totale maansverduistering betreft, dan kunnen we een mooi schouwspel verwachten. Om door de schaduw van de aarde te kunnen gaan, moet de maan vol zijn. Aan het begin van de verduistering lijkt de maan helder als altijd en gelijdelijk lijkt het in helderheid af te nemen. De verandering in helderheid gaat zo langzaam dat het bijna niet te merken is. Al naar gelang de tijd verstrijkt, zal men zien dat de maan donkerder en donkerder wordt, tot deze van het ene op het andere moment van kleur veranderd, meestal donker paars of perzik-kleurig en tot slot volkomen donker wordt en bijna verdwijnt. Na een paar minuten begint het hele proces van voren af aan, maar dan in omgekeerde volgorde, van donker naar licht.
De reden dat de maan niet zal verdwijnen tijdens een totale maansverduistering, komt door de schaduw van de aarde. Net als iedere schaduw is deze niet compleet donker. Het lichte(re) gedeelte van de schaduw wordt “penumbra” genoemd en het volledig donkere gedeelte wordt “umbra” genoemd. Als de maan enkel door het lichtere gedeelte van de aardse schaduw wordt verduisterd, dan spreekt men van een penumbriale verduistering. Bij een gedeeltelijke verduistering zal het verduisterde gedeelte van de maan niet geheel donker zijn. Een totale maansverduistering is het mooiste en vindt plaats wanneer de maan zich in het donkerste gedeelte van de schaduw van de aarde bevind.
.
Een oranjekleurige maan
Tijdens een maansverduistering kan het af en toe gebeuren dat de maan van kleur lijkt te veranderen. Dit is een prachtig schouwspel, dat u niet gauw zult vergeten. De reden dat de maan van kleur veranderd, is een stoflaag in de aardse atmosfeer die als een prisma het licht van de zon breekt of buigt. Het zelfde is te zien hier op aarde, tijdens een grote vulkaanuitbarsting. Tijdens een krachtige uitbarsting wordt er zoveel stof de atmosfeer ingepompt dat het de kleuren van een zonsondergang beinvloed. Na de uitbarsting kunnen we nog maanden genieten van prachtige zonsondergangen.
.
Wolkenstralen
Zonnestralen (ook wel crepusculaire stralen genoemd) die tusen gaten in de wolken door schijnen, zijn parallelle kolommen van door de zon beschenen lucht, onderbroken door donkere gebieden die zich in de schaduw van de betreffende wolk(en) bevinden. De stralen lijken breder te worden naarmate ze zich verder van de wolk verwijderen; dit komt door het perspectief-effect. Een rechte weg lijkt naar een punt op de horizon te verdwijnen, maar is daar even breed als aan het begin waar jij staat. Stof dat zich in de atmosfeer bevind, maar ook niet organische zouten, organische gassen, kleine waterdruppels en de luchtmoleculen zelf verstrooien het zonlicht en maken de stralen daarmee zichtbaar.
Soms zie je vanuit één gat in een wolk(endek) een heldere zonnestraal naar de aarde schijnen. Zo’n verschijnsel werd in de volksmond een “Jacobsladder” genoemd, omdat men vroeger dacht dat je via die “ladder” rechtstreeks in de hemel kon komen…
